2 机组全特性曲线的选取

针对阜康抽水蓄能电站的机组水头、扬程范围及机组特性,选用国内已建的3个抽水蓄能电站真机模型转轮全特性曲线进行过渡过程计算及对比,这4个抽水蓄能电站的机组特征参数对比见表1。所选的3个抽水蓄能电站(分别称为A电站、B电站和C电站,所对应的真机模型转轮全特性曲线分别称为A曲线、B曲线和C曲线,下同)的水头、扬程范围涵盖阜康抽水蓄能电站的水头、扬程范围,并且这3个抽水蓄能电站的主机生产厂家各不相同。对3种模型转轮全特性曲线进行数据离散化处理后,将能量全特性曲线和力矩全特性曲线绘制在同一张图上进行对比,如图2所示。

表1 阜康抽水蓄能电站与所选3个抽水蓄能电站的机组参数对比

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图2(一) A曲线、B曲线与C曲线的对比

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图2(二) A曲线、B曲线与C曲线的对比

由图2可以看出,A曲线的满开度单位流量比B曲线和C曲线大,而且在水轮机制动工况区和反水泵工况区的反“S”曲率相对较大;在这3种曲线中,B曲线的反“S”曲率相对较平缓。从3种转轮的水力设计制造厂家来说,A转轮和C转轮采用的是法国阿尔斯通水力设计技术,B转轮采用的是日本东芝水力设计技术。在我国已经投运的抽水蓄能电站中,日本可逆式机组水力设计技术与法国可逆式机组水力设计技术存在着一定的不同,各具有特色或侧重点[5]。日本可逆式机组的水力设计侧重发电工况的水力性能,对于同一目标电站,在比转速相近的条件下,转轮出口直径较大,转轮总体尺寸较高,流道尺寸偏向于水轮机,其水力性能的优点是反“S”区相对较小,但水泵扬程曲线较平,抽水工况入力较大,流量-扬程曲线的“驼峰”性能一般;而法国可逆式机组的水力设计侧重抽水工况的水力性能,对于同一目标电站,在比转速相近的条件下,转轮出口直径较小,转轮总体尺寸偏小,其优点是抽水工况性能较好,水泵扬程斜率适中,入力适中,具有较好的流量-扬程“驼峰”裕度,但其反“S”区曲率相对略明显。